Question

10．已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大．A是元素周期表中原子半径最小的元素，D₃B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C属同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C、F属同一主族，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，E最外层电子数比最内层多1．请用具体的元素回答下列问题：
（1）E元素基态原子电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹．
（2）用电子排布图表示F元素原子的价电子构型．
（3）F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的化学式为HClO₄．
（4）离子半径：D⁺＜B^3-，电负性：C＞F．（填“＜”、“＞”或“=”）
（5）A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比为1：1，X的电子式为，试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O．
（6）写出E与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，A是周期表中原子半径最小的元素，则A是H元素，D₃B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，为第VIA族元素，B为-3价、D为+1价且D是金属元素，D的原子序数大于B、C，则D为Na元素、B为N元素，B、C均可分别与A形成10个电子分子，B、C属同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，则C是O元素，C、F属同一主族，则F是S元素，E最外层电子数比最内层多1，则E最外层电子数为3，E是Al元素，G的原子序数大于F，且为短周期主族元素，则G是Cl元素，再结合物质结构分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，A是周期表中原子半径最小的元素，则A是H元素，D₃B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，为第VIA族元素，B为-3价、D为+1价且D是金属元素，D的原子序数大于B、C，则D为Na元素、B为N元素，B、C均可分别与A形成10个电子分子，B、C属同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，则C是O元素，C、F属同一主族，则F是S元素，E最外层电子数比最内层多1，则E最外层电子数为3，E是Al元素，G的原子序数大于F，且为短周期主族元素，则G是Cl元素，
（1）通过以上分析知，E是Al元素，其原子核外有13个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p¹；
（2）F为S元素，其价电子为3s、3p电子，其价电子排布图为，故答案为：；
（3）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，Cl元素的非金属性大于S元素，则F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为HClO₄，
故答案为：HClO₄；
（4）电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数的增大而减小，所以离子半径D⁺＜B^3-，
C是O元素、F是S元素，同一主族元素中，电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性C＞F，
故答案为：＜；＞；＞；
（5）A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比1：1，则X是双氧水，其电子式为，酸性条件下，双氧水将铜氧化为铜离子，离子方程式为Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O，
故答案为：；Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O；
（6）D的最高价氧化物的水化物是NaOH，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

点评 本题考查位置、结构及性质的应用，为高频考点，把握元素在周期表的位置、元素化合物知识为解答的关键，注意元素周期律的应用及相关反应原理，侧重分析与推断能力的考查，题目难度不大．